熱工儀表及自動化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

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1、材料科學(xué)與冶金工程學(xué)院《熱工儀表及自動化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》晉克勤編寫適用冶金專業(yè)貴州大學(xué)二00七年八月實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究能力,為今后從事材料生產(chǎn)工藝過程中的質(zhì)量控制和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法提供基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容包括爐溫測量與儀表控制方法兩個方而。通過介紹幾類常用測溫儀表與控溫裝置的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法,會根據(jù)工藝過程及實(shí)驗(yàn)參量的要求選用儀器及檢測元件;會組合儀器及檢測元件,完成工藝過程參量的檢測與控制;工藝過程及實(shí)驗(yàn)參量誤差的分析。目錄1、實(shí)驗(yàn)一、熱電偶校驗(yàn)及補(bǔ)償導(dǎo)線作用12、實(shí)驗(yàn)二、電子電位差計(jì)的檢定和使

2、用53、實(shí)驗(yàn)三、動圈式測溫儀表的檢定和使用84、實(shí)驗(yàn)四、電動弟壓變送器的調(diào)校和使用115、實(shí)驗(yàn)五、調(diào)節(jié)器的調(diào)校的實(shí)驗(yàn)13實(shí)驗(yàn)一、熱電偶校驗(yàn)及補(bǔ)償導(dǎo)線作用實(shí)驗(yàn)學(xué)時:5實(shí)驗(yàn)類型:驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求:必修一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簾犭娕荚谑褂弥?,必須進(jìn)行校驗(yàn),以確定是否符合技術(shù)要求,從面保證測溫的可靠性;另外對于正在使用的熱電偶,經(jīng)一定時間之后,其熱電性能可能發(fā)牛變化,影響測溫的準(zhǔn)確性,因此亦需要不定期進(jìn)行校驗(yàn)。通過本實(shí)驗(yàn)達(dá)到以下要求:1、掌握熱電偶校驗(yàn)原理和方法;2、通過校驗(yàn)操作,進(jìn)一步了解補(bǔ)償導(dǎo)線的作用和使用。二、熱電偶校驗(yàn)原理和

3、所需儀器:1、原理:熱電偶校驗(yàn)一般采用比較法,其原理如圖1-1所示,將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和被校驗(yàn)的熱電偶的熱端置丁?同一溫度場(通過鐮塊實(shí)現(xiàn))以標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測量溫度值為真實(shí)溫度和被校熱電偶熱測溫值進(jìn)行比較,得到被校熱電偶在該點(diǎn)的測量誤差,為了提高校驗(yàn)的可先靠性,必須在溫度穩(wěn)定示才能校驗(yàn)。為了保持熱電偶的自rti端溫度為o°c,用補(bǔ)償導(dǎo)線分別將兩支熱電偶的白由端(冷端)延伸到冰點(diǎn)箱(瓶)內(nèi),然后再用銅導(dǎo)線分別將自山端與直流手動電位計(jì)聯(lián)接,用切換開關(guān)分別測量出兩支熱電偶的熱電勢以進(jìn)行比較。常用工業(yè)熱電偶及標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的主要特性及

4、充許偏見教課書表1—3,熱電偶校驗(yàn)點(diǎn)如下表所示:熱電偶分度號核驗(yàn)點(diǎn)°CS60080010001200K4004008001000E300400(或500)6002、實(shí)驗(yàn)所需儀器:圖1-1熱電校驗(yàn)原理圖(1)管式電爐:爐內(nèi)腔長度與直徑比不小于20:1,以保證管狀爐內(nèi)有足夠長的等溫區(qū)域。(專用熱電偶校驗(yàn)爐)(2)手動直流電位計(jì):準(zhǔn)確度不低于0.03級;(3)冰點(diǎn)箱(保溫簡)用來保特?zé)犭娕嫉淖杂啥?冷端)為0°C;1個;(4)調(diào)壓變壓器;1臺;(5)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶;其標(biāo)準(zhǔn)等級根據(jù)被校熱電偶的等級選擇;1支;(6)被校熱電偶

5、;1支;三、熱電偶校驗(yàn)步驟:1、用鉗絲或鐮倂電阻絲將被校熱電偶絲熱端與標(biāo)準(zhǔn)熱絲端捆扎在一起,并同時插入管式爐內(nèi)的恒區(qū)中,并與鐮塊接觸;使兩支熱端處于同一溫度之中。2、調(diào)整加熱電壓,使?fàn)t溫穩(wěn)定在各校驗(yàn)點(diǎn)±10°C范圍內(nèi),溫度變化速度不超過0.2C/分,以保證讀數(shù)準(zhǔn)確性;3、待爐內(nèi)溫度達(dá)到要求后,開始測量讀數(shù),即用切換開關(guān)分別讀出兩支熱電偶的熱電勢值,分別測量四次,其平均值作為該點(diǎn),兩支熱電偶的測罐值,并計(jì)算視差,填入表內(nèi)。校驗(yàn)點(diǎn)°C標(biāo)準(zhǔn)熱電偶測量值被校熱電偶測量值課差熱電勢mv溫度°C熱電勢mv溫度。C4、給出熱電

6、偶校驗(yàn)結(jié)論:四、驗(yàn)證補(bǔ)償導(dǎo)線的作用:1、按照圖1-2接好實(shí)驗(yàn)線路,調(diào)節(jié)加熱電壓,使電爐內(nèi)溫度穩(wěn)在4o(rc—8o(rcZ間的某一溫度值上(溫度變化速度不超過O.2°c/分);2、用水銀溫度計(jì)測岀加熱前燒杯屮水的溫度,用電位計(jì)切換開關(guān)分別測出此時加補(bǔ)償導(dǎo)線和不加補(bǔ)償導(dǎo)線時的熱電勢,并填入表內(nèi);3、將燒杯中水緩慢加熱至30°C、40°C、50°C、60°C、70°C時分別測量該熱電偶加補(bǔ)償導(dǎo)線和不加補(bǔ)償導(dǎo)線時的熱電勢,并填入表內(nèi);4、在座標(biāo)紙上分別畫出加補(bǔ)償導(dǎo)線測量值和不加補(bǔ)償導(dǎo)線測量值與熱電偶未端溫度(燒杯中水溫度

7、)之間的曲線(必須使熱電偶的熱端溫度基本恒定,才能說明問題);5、從兩條曲線的變化過程來說明補(bǔ)償導(dǎo)線的作用;序號燒杯中水溫°C加補(bǔ)償導(dǎo)線不加補(bǔ)償導(dǎo)線冷端溫度to°C電位計(jì)測最值mv冷端溫度to°C電位計(jì)測量值mv123456?220V圖1-2驗(yàn)證補(bǔ)償導(dǎo)線作用圖五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求:1.根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出熱電偶的校正曲線和校驗(yàn)結(jié)論,并根據(jù)熱電偶冷端變化的補(bǔ)償曲線(加和不加補(bǔ)償導(dǎo)線的)說明補(bǔ)償導(dǎo)線的作用。2.I叫答思考問題:在熱電偶熱端溫度恒定的條件下,下列曲線說明什么問題?為什么?燒杯內(nèi)水溫°C燒杯內(nèi)水溫°C燒杯內(nèi)水溫°

8、C實(shí)驗(yàn)二、電子電位差計(jì)的檢定和使用實(shí)驗(yàn)學(xué)時:1實(shí)驗(yàn)類型:驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求:必修一、儀表檢定的目的:電子電位差計(jì)經(jīng)過長期運(yùn)行后,由于各種因數(shù)影響,其準(zhǔn)確度會逐漸降低。為了使儀表能夠長期口J靠和準(zhǔn)確地工作,在儀表使用的過程中,必須定期進(jìn)行檢定,以考核儀表是否符合主要技術(shù)指標(biāo)的要求;另外,新的儀表投運(yùn)之前,亦需進(jìn)行檢定,符合技術(shù)指標(biāo)要求,方能投入使用;1、進(jìn)一步了解電位差計(jì)的工作原

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